光的折射課件 2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修第一冊

4.1光的折射我們生活在一個充滿光的世界。人類渴望光明，生物需要陽光，人類的感覺器官接收到的信息中，有90%的是通過眼睛?，F(xiàn)在光學(xué)已經(jīng)成為物理學(xué)的重要組成部分，在生活、生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)中有廣泛的應(yīng)用，光學(xué)是現(xiàn)代高科技領(lǐng)域中最前沿的科學(xué)之一。美到窒息的光學(xué)實驗射水魚在水中能準確射中水面上不遠處的小昆蟲。水中的魚看到小昆蟲在什么位置？是在昆蟲實際位置的上方還是下方？陽光照射水面時，我們能夠看到水中的魚和草，同時也能看到太陽的倒影.這說明了什么？光從空氣射到水面時，一部分光射進水中，另一部分光返回到空氣中.光的折射光的反射一、反射定律和折射定律光的反射(2)反射定律：分界面光路是可逆的入射光線反射光線入射角反射角法線(1)反射現(xiàn)象：光從第1種介質(zhì)射到該介質(zhì)與第2種介質(zhì)的分界面時，一部分光返回到第1種介質(zhì)的現(xiàn)象.反射光線與入射光線、法線處在同一平面內(nèi)，反射光線與入射光線分別位于法線的兩側(cè)；反射角等于入射角.光的折射(1)折射現(xiàn)象：光從第1種介質(zhì)射到該介質(zhì)與第2種介質(zhì)的分界面時,一部分光進入第2種介質(zhì)的現(xiàn)象.分界面入射光線法線折射光線入射角折射角①折射光線、入射光線、法線在同一平面內(nèi)②折射光線和入射光線分居法線兩側(cè)③當入射角增大時，折射角也隨著增大④當光從空氣斜射入玻璃中時，折射角小于入射角⑤垂直入射時，傳播方向不發(fā)生改變光路是可逆的結(jié)論：入射角的正弦跟折射角的正弦成正比.

折射角與入射角的定量關(guān)系（以光從空氣射入玻璃為例）入射角θ1折射角θ2106.61.511.513019.51.541.504025.41.571.505030.71.631.506035.31.701.507038.81.801.508041.11.951.50空氣→水空氣→金剛石入射角θ1折射角θ2折射角θ2107.51.334.12.422014.91.338.12.433022.11.3311.92.424028.91.3315.42.425035.21.3318.52.416040.61.33212.4270451.3322.92.418047.81.33242.42結(jié)論：光從一種介質(zhì)進入到另一種介質(zhì)時，總有入射角的正弦與折射角的正弦之比相等。

科學(xué)足跡光的折射荷蘭數(shù)學(xué)家斯涅爾生活中的折射現(xiàn)象海市蜃樓雨過天晴時，常在天空出現(xiàn)彩虹，這是太陽光通過懸浮在空氣中細小水珠折射而成的落山的太陽看上去正好在地平線上，但實際上太陽已處于地平線以下，觀察者的視覺誤差大小取決于當?shù)卮髿獾臓顩r。1.“鉛筆彎折之謎”空氣水分界面利用光的折射解釋實際問題S′S

2.潭清疑水淺實深視深1.光從一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時，傳播方向是否一定發(fā)生變化？不一定。當光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時，傳播方向改變。垂直界面入射時，傳播方向不變。分界面真空介質(zhì)折射角入射角2.發(fā)生光的折射時(傾斜入射)，折射角一定小于入射角嗎？不一定。當光從真空斜射入介質(zhì)時，入射角大于折射角，當光從介質(zhì)斜射入真空時，入射角小于折射角。如圖所示，當同一束單色光從空氣斜射入某種介質(zhì)時，無論入射角如何改變，入射角的正弦值和折射角的正弦值的比值總保持不變。但是，當該束光由空氣以同一入射角斜射入不同的介質(zhì)時，折射角卻不同，入射角的正弦值和折射角的正弦值的比值也發(fā)生了變化，這說明什么？這說明在光的折射現(xiàn)象中，入射角的正弦值與折射角的正弦值的比值與入射角和折射角的大小無關(guān)，與介質(zhì)的種類有關(guān)。二、折射率(1)定義：光從真空射入某種介質(zhì)發(fā)生折射時，_____________與_____________之比，叫作這種介質(zhì)的絕對折射率，簡稱折射率.真空角介質(zhì)角折射率(3)物理意義：反映介質(zhì)的光學(xué)性質(zhì)的物理量.即反映介質(zhì)對光的偏折作用大小.折射率越大，光的偏折程度越明顯，反之越弱.入射角的正弦折射角的正弦(2)定義式：n＝_______折射率說明：①絕對折射率n定義式中的θ1為真空(或空氣)中的角。②如圖所示，“偏折的角度”是指折射光線與原來的入射光線的延長線之間的夾角，并不是折射角。折射率與光速的關(guān)系(1)某種介質(zhì)的折射率，等于光在_____中的傳播速度c與光在這種介質(zhì)中的傳播速度v之比，即n＝

。(2)理解：由于c＞v，故任何介質(zhì)的折射率n都_____(選填“大于”“小于”或“等于”)1。真空大于光從真空垂直界面射入某種介質(zhì)中，光線不偏折，是否能說明在這種情況下，這種介質(zhì)中的光速與真空中的光速相同？屬于折射嗎？應(yīng)用反射定律和折射定律解題的步驟(1)根據(jù)題意規(guī)范畫出光路圖。(2)利用幾何關(guān)系確定光路圖中的邊、角關(guān)系，要注意入射角、反射角、折射角均是光線與法線的夾角。(3)利用反射定律、折射定律及幾何規(guī)律列方程求解，必要時可利用光路可逆原理輔助解題。目標一：反射定律和折射定律光的折射目標二：折射率絕對折射率（n>1）定義式：n＝

折射率與光速的關(guān)系：n＝

反射定律折射定律不同介質(zhì)同種介質(zhì)兩角相等入射角反射角折射角1.規(guī)律得出的過程：2.正確規(guī)律的得出往往要經(jīng)過曲折的過程，要經(jīng)過實踐的多次檢驗。托勒密的實驗數(shù)據(jù)記錄非常詳細、準確，